EB硬化技術の基礎
EB硬化プロセス
定義:
EB:電子ビーム ➞ 加速電子
メリット:
- 光開始剤が不要 ➞ マイグレーションの最小化と低マイグレーション
- 高い変換率
- 非常に高速で厚塗りでも深く浸透可能
- O2抑制の回避に必要なN2大気
- 高エネルギー放射
- ドットゲイン調整の改善
- 感熱基材に影響を与える熱の不在
- 最高レベルの耐光性、耐スカッフ性、耐摩耗性
- 顔料が凝集する製剤に対応
➔厚く不透明なフィルムの硬化
➔低移行リスク
技術の原理
超高真空のチャンバー内で、白熱フィラメントが電子を生成します。その後、電子は強い電界によって加速され、薄いチタンの窓を通してチャンバーを出ます。
フィラメントにかける強度(毎秒生成される電子の数)と、それらの電子を加速させるための張力の2つの変数が特に重要となります
主要なパラメータ
EB硬化技術では2つの重要なパラメータがあり、それぞれ独立して調整できます。
- ひとつは電子の流れに影響を与える線量(kGv)です。線量を上げることは、特定の表面積に当たる電子の数を増やすことに相当します。
- もうひとつは浸透深さに影響を与えるエネルギー(kV)です。エネルギーを上げることは、表面に浸透する電子の力を強めることに相当します。
物質との相互作用
物質との相互作用を理解するために、電子がアクリルレートモノマー / オリゴマー配合を透過する様子を想像してみましょう。
電子が上からやってきて、基板を貫通する間にいくつかの衝突が発生します。そこでエネルギー生成が起こり、その結果、電子は軌道に沿ってエネルギーを失って、このエネルギーが物質に蓄積されます。
そして、次の2つのシナリオのうちのどちらかが起こります:
- エネルギーが高い(またはコーティングが薄い)場合、電子は基板を通ります
- エネルギーが低い場合(またはコーティングが厚い)場合、電子は物質に吸収されます
エネルギーが蓄積されると(赤い十字)一次電子よりも低速の二次電子(青い丸)が発生する場合があります。
開始 メカニズム
生成された低速の二次電子がアクリレートによって溶媒和され、ラジカルアニオンが生成されます。次に、このラジカルアニオンが(不純物や微量の水によって)プロトン化することで、フリーラジカル種が生成されます。そして、フリーラジカル開始種が生成され、重合が始まります。
このように、一次電子は重合反応を開始させる多くのフリーラジカルを生成します。一次電子のエネルギーが高いほど、より多くのフリーラジカルが生成されます。
最適性能を得るための適切な硬化材料
Sartomer® 特殊アクリレート樹脂は、高度な UV、UV LED、EB 硬化システム用に開発されています。
化学構造 |
特性 |
最終硬化フィルムの性能 |
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